Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/08/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-721523)
Pour évaluer des candidats anti-migraineux, 1 623 souris et 2 415 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Des crises de migraine leur sont provoquées par injection d’un réactif ou par stimulation optogénétique, une fois par jour ou tous les deux jours pendant deux à quatre semaines, après une chirurgie de trente minutes à deux heures pour implanter des électrodes crâniennes chez une partie d’entre eux. Le porteur décrit des tests de réaction à des stimuli tactiles ou thermiques provoquant une douleur aiguë, arrêtée dès le retrait de la patte, et un hébergement en cage individuelle jusqu’à quatorze jours pour les rats blessés par leurs congénères. Les animaux porteurs d’implants crâniens et ceux soumis à des inductions répétées sont tués, le porteur estimant qu’un maintien en vie les exposerait à des céphalées récurrentes, tandis que 50 souris et 50 rats sont réutilisés.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La migraine est un trouble neurologique courant et potentiellement invalidant, caractérisé par des crises récurrentes de maux de tête modérés à sévères, souvent accompagnés d’autres symptômes tels que la sensibilité à la lumière, au son et/ou aux odeurs, ainsi que des nausées et des vomissements. Les migraines peuvent être classées en deux principaux sous-types : les migraines avec aura et les migraines sans aura. Les migraines avec aura représentent environ un quart de tous les cas de migraines. L’aura se réfère à une série de symptômes neurologiques qui précèdent habituellement le mal de tête, pouvant inclure des phénomènes visuels tels que des éclairs de lumière, des taches aveugles ou des zigzags lumineux, ou des sensations sensorielles telles que des engourdissements ou des picotements dans les membres. L’aura dure généralement moins d’une heure et précède souvent le mal de tête, bien que parfois elle puisse se produire simultanément avec le mal de tête ou même après. Les migraines sans aura sont beaucoup plus courantes, représentant environ 75 à 85 % de tous les cas de migraines. Contrairement aux migraines avec aura, celles-ci surviennent sans les symptômes neurologiques précurseurs. Les migraines constituent un fardeau significatif pour les individus qui en souffrent, ainsi que pour la société dans son ensemble, en raison de leur prévalence élevée, de leur impact sur la qualité de vie et de leurs coûts économiques associés. Malgré les progrès dans la compréhension de la physiopathologie de la migraine, le développement de thérapies efficaces reste un défi majeur. Dans ce contexte, l’évaluation préclinique d’agents pharmacologiques potentiels est essentielle pour identifier de nouvelles approches thérapeutiques. Le présent projet vise ainsi à évaluer l’efficacité voire potentiellement la sécurité d’anti-migraineux chez le rongeur, en utilisant des modèles animaux présentant des symptômes typiques de la migraine.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’objectif principal est de déterminer si les candidats médicaments sont capables de réduire l’intensité, la fréquence et/ou la durée des crises migraineuses chez le rongeur afin de potentiellement développer de nouveaux traitements plus efficaces contre les différents types de migraine. De plus, cette évaluation permettra de recenser de potentiels effets secondaires de ces traitements, tels que la toxicité et les altérations comportementales. Cette approche préclinique revêt une importance cruciale puisqu’elle permet une évaluation initiale de l’efficacité des anti-migraineux potentiels avant de les tester chez l’homme, réduisant ainsi les risques et dans une moindre mesure les coûts associés au développement clinique. De plus, elle offre la possibilité d’identifier de nouveaux mécanismes thérapeutiques et de comprendre les bases biologiques de la migraine, ce qui pourrait conduire au développement de thérapies plus ciblées et plus efficaces à l’avenir. En résumé, ce projet s’inscrit dans une démarche visant à améliorer la prise en charge de la migraine en identifiant de nouveaux traitements potentiels et en comprenant mieux les mécanismes sous-jacents à cette pathologie. Les résultats obtenus contribueront au développement de nouvelles options thérapeutiques pour les patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Une phase d’administration (durée de l’ordre de la minute) sera réalisée (principalement 1 fois (2 fois max) par jour; pendant 1 à 4 semaines en fonction de la spécificité du traitement), sous anesthésie (quelques minutes) si nécessaire. L’induction de crises migraineuses sera réalisée par administration d’un réactif (environ 1 minute, sous contention ou quelques minutes sous anesthésie) ou par stimulation optogénétique (quelques minutes, sous anesthésie), de manière unique ou répétée (en général, 1 fois/jour ou tous les 2 jours pendant 2 semaines, max 4). Cette induction et éventuellement le placement d’électrodes pour enregistrement d’ondes cérébrales pourra nécessiter une phase chirurgicale (de 30 minutes à 2h si électrodes) sous anesthésie. Dans certains cas, les signaux électriques au niveau cérébral seront mesurés après l’induction de la migraine (en général pendant 1h). Le comportement général des animaux sera évalué (observation avec ou sans manipulation, de l’ordre de quelques minutes à 30 minutes pour les tests d’exploration/activité locomotrice) et des tests comportementaux (réaction à des stimuli tactiles ou thermiques, de l’ordre de quelques secondes à 5 minutes). Des prélèvements sanguins (en général 2 maximum par animal) pourront être réalisés (durée de l’ordre de la minute, sous anesthésie légère ou non).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les manipulations réalisées au cours des procédures peuvent entraîner un stress le temps de l’administration de réactif, de substance, ou lors du test (e.g. stimulation tactile au niveau d’une patte, ou placement dans un dispositif nouveau comportant une zone ouverte ou fortement éclairée) ou du prélèvement sanguin, notamment du fait de la contention. Dans les modèles impliquant une chirurgie, il est possible que celle-ci entraîne une douleur post-opératoire au niveau de la peau du crâne (un analgésique est toutefois administré en péri-opératoire). Pour les cas avec implantations d’électrodes chez le rat, ceux-ci seront potentiellement hébergés en cage individuelle en cas de blessure causée par le congénère, ce qui peut entraîner un stress le temps de l’étude (1 à 14 jour en général). Les tests comportementaux basés sur la stimulation tactile ou thermique d’une zone cutanée peuvent entraîner une douleur aigue au moment du test (la stimulation est arrêtée dès la réaction de retrait de l’animal). L’induction de crises migraineuses est supposé entraîner une douleur de type céphalées pour les animaux le jour de test (il n’est pas attendu de crises spontanées).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront euthanasiés en fin d’étude dans les modèles sévères, impliquant à la fois une chirurgie avec placement d’implants crâniens qui ne permettent pas un maintien en vie dans de bonnes conditions. Ils seront également euthanasiés en cas d’induction répétée de crises de migraine et de tests de douleurs, afin déviter tout risque de développement de céphalées récurrentes ou de pathologies associées à un stress chronique. Les animaux ayant reçu un traitement aux effets potentiellement néfastes ou soumis à un prélèvement de sang ou d’organes terminal seront euthanasiés car cela ne permet pas leur maintien en vie dans de bonnes conditions. Les animaux ayant reçu une seule induction de crise migraineuse, ou les animaux Sham (pas d’induction de la migraine), pourront être maintenus en vie, s’ils n’ont pas reçus un traitement induisant des effets néfastes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce modèle ne peut pas être remplacé par des méthodes alternatives car les modèles in vitro, ex vivo ou in silico ne permettent pas de reproduire actuellement les organes complexes et surtout leur interaction au sein du corps entier. Les migraines sont des affections complexes impliquant des interactions entre différents systèmes biologiques incluant notamment le système nerveux central et le système vasculaire. Les modèles animaux permettent d’étudier ces interactions multisystémiques dans un contexte physiologique plus réaliste. Les modèles animaux permettent d’évaluer à la fois l’efficacité et, si pertinent, la sécurité des anti-migraineux potentiels à différents niveaux, notamment l’absorption et la distribution du médicament, ainsi que ses effets sur les organes et les systèmes biologiques. Cependant, dans certains cas les traitements médicamenteux étudiés dans le cadre de ce projet ont été sélectionnés au cours d’études in vitro et/ou in silico avant leur évaluation chez l’animal.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour chaque test sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose/effet ou la comparaison par rapport à une substance de référence. Un effectif acceptable sera défini afin d’obtenir une puissance statistique suffisante pour interpréter les résultats de façon correcte, évitant ainsi une répétition des tests. En fonction des paramètres étudiés, les tests paramétriques (test t de Student, ANOVA one-way) ou non paramétriques (tests de Mann-whitney, Kruskal-Wallis) pertinents seront appliqués. Aussi, autant que cela sera possible sans affecter le bien-être des animaux, des prélèvements sanguins en cours d’étude seront envisagés, permettant ainsi de collecter des données biochimiques sur la molécule testée sans utiliser un plus grand nombre d’animaux.
3. Raffinement
Le raffinement des méthodes expérimentales pour réduire au maximum la souffrance animale est mis en oeuvre grâce à l’utilisation de points limites clairement établis, permettant d’euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d’angoisse dépassant le cadre de l’étude. En cas de doute sur l’état général de l’animal, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu’au retour aux paramètres physiologiques normaux (ou attendus) ou jusqu’à atteinte des points limites. Un formulaire interne spécifique à l’espèce sera alors complété. Il intègre l’aspect général, l’aspect du pelage, des yeux, la posture, les réactions de l’animal quand il est approché ou stimulé, la respiration, l’appétit, le poids, l’état d’hydratation, les tremblements ou les convulsions, la présence de plaie, de tumeurs ou autres évènements imprévisibles. Ce formulaire de suivi des points limites permet de prendre les bonnes décisions en évitant toute souffrance animale. Il est aussi mis en place un enrichissement complet dans l’hébergement des animaux (e.g. sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères…). Ce projet est en développement dans notre établissement utilisateur, et une évaluation interne impliquant la cellule de bien-être animal sera demandée afin de permettre de réévaluer et d’adapter a posteriori la catégorie éthique et les méthodes de raffinement, si pertinent. Le cas échéant, pendant la phase chirurgicale, les animaux sont anesthésiés et analgésiés, le programme d’anesthésie et d’analgésie étant défini par un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. De plus, la phase de chirurgie est raffinée au maximum, par la mise à disposition d’oxygène ou air ambiant à concentration ajustable, de tapis chauffants et/ou de lampes chauffantes et de soins post-opératoires complets.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rats et les souris partagent de nombreuses similitudes physiologiques et génétiques avec les humains, ce qui en fait des modèles animaux pertinents pour évaluer l’efficacité des traitements anti-migraineux potentiels. Des modèles de migraine chez le rat et la souris ont été développés pour reproduire certains aspects de la pathophysiologie de la migraine, tels que l’hypersensibilité à la lumière et au son. Ces modèles permettent d’étudier les mécanismes de la migraine et d’évaluer l’efficacité des traitements anti-migraineux potentiels. Majoritairement à l’âge adulte (au moins 6 semaines après la naissance), mais la migraine pouvant survenir chez des patients jeunes, potentiellement dans certains cas spécifiques des rongeurs plus jeunes (stade post-natal – adolescence) pourraient être utilisés.